Bachelorarbeit
Kraft zum Atmen Effekte von Kraft- und Ausdauertraining bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit cystischer Fibrose
Egger Lea
Feusi Martina
Tierparkweg 3
Brunnenweid 66
5622 Waltenschwil
5643 Sins
S08-256-398
S08-256-455
Departement:
Gesundheit
Institut:
Institut für Physiotherapie
Studienjahr:
6. Semester
Eingereicht am:
26. Juni 2011
Betreuende Lehrperson:
Fiechter Lienert Brigitte
INHALTSVERZEICHNIS ABSTRACT ................................................................................................................ 5 1
KRAFT ZUM ATMEN ........................................................................................... 6
1.1
Themenfindung ........................................................................................................................... 6
1.2
Problemstellung.......................................................................................................................... 7
1.3
Abgrenzung ................................................................................................................................. 7
1.4
Fragestellung .............................................................................................................................. 7
1.5
Zielsetzung und Relevanz für die Praxis .................................................................................. 7
2
METHODIK .......................................................................................................... 9
2.1
Art und Aufbau der Bachelorarbeit ........................................................................................... 9
2.2
Vorgehen bei der Literaturrecherche ....................................................................................... 9
3
THEORIE: CYSTISCHE FIBROSE UND TRAINING ......................................... 11
3.1 Cystische Fibrose ..................................................................................................................... 11 3.1.1 Einführung ........................................................................................................................... 11 3.1.2 Diagnostik ............................................................................................................................ 13 3.1.3 Symptome ........................................................................................................................... 14 3.1.4 Therapie .............................................................................................................................. 15 3.1.5 Physiotherapie ..................................................................................................................... 16 3.1.5.1 Das erste Lebensjahr ....................................................................................................... 16 3.1.5.2 Kleinkind und Kindergartenkind ....................................................................................... 16 3.1.5.3 Schulkind ......................................................................................................................... 17 3.1.5.4 Erwachsene ..................................................................................................................... 17 3.1.6 Grundlagen der Atemphysiologie bei CF ............................................................................ 18 3.2 Krafttraining .............................................................................................................................. 19 3.2.1 Definition Kraft ..................................................................................................................... 19 3.2.2 Kraft im Alltag ...................................................................................................................... 20 3.2.3 Arten der Kraft ..................................................................................................................... 21 3.2.3.1 Maximalkraft..................................................................................................................... 21 3.2.3.2 Schnellkraft ...................................................................................................................... 21 3.2.3.3 Kraftausdauer .................................................................................................................. 22 3.2.4 Muskelfasertypen ................................................................................................................ 22 3.2.4.1 Typ-I-Fasern: „slow twitch“ .............................................................................................. 22
3.2.4.2 Typ-II-Fasern: „fast twitch“ ............................................................................................... 22 3.2.5 Krafttraining im Kinder- und Jugendalter ............................................................................. 24 3.2.6 Bedeutung der Kraft bei CF-Patienten ................................................................................ 25 3.3 Ausdauertraining ...................................................................................................................... 25 3.3.1 Definition .............................................................................................................................. 25 3.3.2 Ausdauerarten ..................................................................................................................... 26 3.3.2.1 Arbeitsweise der Skelettmuskulatur ................................................................................ 27 3.3.2.2 Vorrangige Energiebereitstellung .................................................................................... 27 3.3.2.3 Anteil der beanspruchten Muskulatur .............................................................................. 28 3.3.2.4 Zeitdauer der Belastung .................................................................................................. 28 3.3.3 Physiologische Grundlagen der Ausdauer .......................................................................... 28 3.3.3.1 Herz-Kreislauf-System: .................................................................................................... 28 3.3.3.2 Skelettmuskulatur ............................................................................................................ 29 3.3.3.3 Atmungssystem ............................................................................................................... 29 3.3.3.4 Immunsystem................................................................................................................... 29 3.3.4 Ausdauertraining im Kinder- und Jugendalter ..................................................................... 30 3.3.5 Ausdauer und CF ................................................................................................................ 30 3.4
Sport allgemein und CF ........................................................................................................... 31
3.5
Leistungsfähigkeit .................................................................................................................... 31
3.6
Lungenfunktion......................................................................................................................... 31
3.7
Lebensqualität .......................................................................................................................... 33
4
STAND DER FORSCHUNG ............................................................................... 35
4.1
Zusammenfassungen der Studien .......................................................................................... 35
4.2
Studienübersicht ...................................................................................................................... 49
5
DISKUSSION ..................................................................................................... 52
5.1
Einfluss auf die Lungenfunktion ............................................................................................. 52
5.2
Einfluss auf die Kraft ................................................................................................................ 53
5.3
Einfluss auf die Leistungsfähigkeit ........................................................................................ 54
5.4
Einfluss auf die Lebensqualität ............................................................................................... 55
5.5
Trainingsakzeptanz .................................................................................................................. 56
5.6
Kritische Hinterfragung der Studienauswahl ........................................................................ 56
5.7
Theorie-Praxis-Transfer ........................................................................................................... 57
6
SCHLUSSFOLGERUNG.................................................................................... 59
6.1
Beantwortung der Fragestellung ............................................................................................ 60
6.2
Trainingsempfehlungen ........................................................................................................... 60
6.3
Offene Fragen / Zukunftsaussicht .......................................................................................... 61
LITERATURVERZEICHNIS ..................................................................................... 62 ABBILDUNGSVERZEICHNIS .................................................................................. 65 TABELLENVERZEICHNIS ...................................................................................... 65 DIAGRAMME ........................................................................................................... 65 GLOSSAR ................................................................................................................ 66 WORTZAHL ............................................................................................................. 70 EIGENSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG ..................................................................... 71 DANKSAGUNG ....................................................................................................... 72 ANHANG .................................................................................................................. 73 Studienanalyseblätter ......................................................................................................................... 73 Trainingsplan der Studie von Klijn et al. (2004) ............................................................................. 105
Abstract
Hintergrund: Physiotherapeuten sind im Berufsalltag mit Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen konfrontiert, die an cystischer Fibrose (CF) leiden. Aufgrund mangelnder Aussagekraft bisheriger Studien zu den Effekten von Kraft- und Ausdauertraining besteht eine Unsicherheit bezüglich dem Einbezug dieser Trainingsformen in das Therapieprogramm. Dies führt zu einer ungenügenden Aufklärung der Patienten. Verzichten Betroffene auf Kraft- und Ausdauertraining, kann sich ihre Verfassung zunehmend verschlechtern.
Ziel: Das Ziel ist aufzuzeigen, welche Effekte Kraft- und Ausdauertraining auf die Verbesserung der Leistungsfähigkeit haben. Dadurch sollen Unsicherheiten verschwinden und evidenzbasierte Empfehlungen abgegeben werden können.
Design: Nach der Theorie über CF, Kraft- und Ausdauertraining erfolgt eine kritische Auseinandersetzung mit sechs Studien, welche die Auswirkungen von Kraft- und Ausdauertraining bei CF-Betroffenen untersucht haben.
Ergebnisse: Die Analyse der Studien zeigt positive und teilweise signifikante Effekte von Krafttraining auf die Lungenfunktionswerte und die Muskelkraft. Ausdauertraining hingegen hat vermehrt signifikante, positive Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit. Die subjektiv empfundene Lebensqualität steigert sich mehr durch
Ausdauer-
als
Krafttraining,
da
Lebensqualität
vermehrt
mit
Leistungsfähigkeits- und nicht mit Lungenfunktionswertverbesserungen korreliert.
Schlussfolgerung: Ausdauertraining
Körperliches ist
für
Training,
CF-Patienten
insbesondere
notwendig
und
Kraftsinnvoll.
und Beide
Trainingsformen bewirken eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit und die damit einhergehende grössere Aktivität der Patienten zeigt sich in einer Verbesserung der Lebensqualität. Deshalb müssen beide Trainingsformen kombiniert und in den Rehabilitationsplan integriert werden.
Kraft zum Atmen
1
1.1
Kraft zum Atmen
Themenfindung Gemäss der schweizerischen Gesellschaft für Cystische Fibrose (2010) gilt
cystische Fibrose (CF) als eine der häufigsten Erbkrankheiten der weissen Bevölkerung. Bei 2‘000 Geburten muss mit einem CF-kranken Kind gerechnet werden, wobei Mädchen und Knaben zu gleichen Teilen betroffen sind. Die Schweiz zählt rund 1‘000 Personen, die an CF erkrankt sind. Bei der Arbeit mit CFBetroffenen zeigt sich, dass die Leistungsfähigkeit und damit auch die Lebensqualität beeinträchtigt ist. Die Physiotherapie kennt viele Interventionsmöglichkeiten, die zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit beitragen, wie zum Beispiel Atemtherapie, Kraft- und Ausdauertraining. Dadurch erhält die Physiotherapie im Leben eines CFPatienten einen beträchtlichen Stellenwert. Aus diesem Grund haben die Autorinnen beschlossen, sich mit diesem Thema auseinander zu setzen. Zudem ist das Interesse sehr persönlich, da beide Autorinnen Kolleginnen haben, die an CF erkrankt sind und somit miterleben, was eine gute Therapie bewirken kann.
Laut Hegner (2006) steigert Kraft die Leistungsfähigkeit und die Belastbarkeit des Individuums und erhält die Lebensqualität. Die Ausdauer ist eine der wichtigsten Grundlagen um im Alltag zu bestehen und Aktivitäten längerfristig auszuführen. Bekannt ist, dass Kraft- und Ausdauertraining bei Gesunden und/oder Sportlern viel zur Leistungssteigerung beitragen. Zudem ist Kraft- und Ausdauertraining in der Physiotherapie weit verbreitet. Infolgedessen ist es von grosser Bedeutung zu überprüfen, welchen Einfluss diese Trainingsformen auf die Leistungssteigerung und somit auf die Lebensqualität bei CF-Patienten haben.
Für den späteren Berufsalltag erachten es die Autorinnen als wichtig zu wissen, welche Trainingsform im Umgang mit CF-Patienten am effektivsten ist, damit eine dem Patienten angepasste Therapie geboten und somit seine Leistungsfähigkeit und Lebensqualität entscheidend beeinflusst werden kann.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
6
Kraft zum Atmen
1.2
Problemstellung Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene, die an CF erkrankt sind, weisen
einen Funktionsdefekt in den Atemwegen auf. Dies hat die Bildung eines zähflüssigen Sekrets zur Folge, welches nur schlecht abtransportiert werden kann. Dadurch werden die Bronchien verstopft und die Lunge wird nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Aufgrund dieses Sauerstoffmangels ist die Leistungsfähigkeit bei CF-Betroffenen eingeschränkt. Zur Verbesserung der Lungenfunktion ist die Atemtherapie in der Physiotherapie von grosser Bedeutung. Da jedoch Kraft- und Ausdauertraining bei Gesunden und Sportlern weit verbreitet ist, möchten die Autorinnen
untersuchen,
wie
sich
diese
Trainingsmethoden
auf
die
Leistungsfähigkeit bei CF-Patienten auswirken.
1.3
Abgrenzung Die Autorinnen konzentrieren sich in dieser Arbeit auf CF-Betroffene im
Kindes-, Jugend- und Erwachsenenalter bis 30 Jahre. Es wird nur auf die Effekte des Kraft- und Ausdauertrainings und nicht auf die Atemtherapie eingegangen. Sicherlich wäre es interessant, diese Trainingsformen mit der Atemtherapie zu vergleichen, doch würde dies den Rahmen dieser Arbeit sprengen.
1.4
Fragestellung Aufgrund der oben genannten Relevanz und der Tatsache, dass bis jetzt noch
keine evidenzbasierten Empfehlungen bezüglich der Effekte von Kraft- und Ausdauertraining auf die Verbesserung der Leistungsfähigkeit bei CF-Patienten gemacht werden können, soll diese Arbeit folgende Fragestellung beantworten:
Welche Effekte haben Kraft- und Ausdauertraining auf die Verbesserung der Leistungsfähigkeit bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit cystischer Fibrose?
1.5
Zielsetzung und Relevanz für die Praxis Da im Berufsalltag die Behandlung von CF-Patienten relativ oft gefordert wird,
möchten die Autorinnen in Form dieser Arbeit verschiedene Trainingsformen nach
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
7
Kraft zum Atmen
ihrer Effektivität untersuchen. Ziel ist es eine Trainingsform zu eruieren, welche die Leistungsfähigkeit eines CF-Patienten zu maximieren vermag und ihm damit zu einer bestmöglichen Lebensqualität verhilft. Den Autorinnen ist es ein Anliegen, nach der intensiven Auseinandersetzung mit der Thematik evidenzbasierte Empfehlungen abgeben zu können und somit einen optimalen Therapieaufbau zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und der Lebensqualität aufzeigen zu können.
Zur besseren Lesbarkeit wird in der folgenden Arbeit jeweils nur die männliche Form
verwendet.
Die
weibliche
Form
ist
dabei
selbstverständlich
immer
miteinbezogen.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
8
Kraft zum Atmen
2
2.1
Methodik
Art und Aufbau der Bachelorarbeit Diese Bachelorarbeit ist eine Literaturrecherchearbeit, welche mit bestem
Wissen und Gewissen der Autorinnen verfasst wurde und erhebt nicht den Anspruch, eine neue Thematik zu erschliessen. Die Arbeit ist an die Richtlinien und Vorgaben der Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften (ZHAW), Departement Gesundheit und an die Richtlinien des 6th Edition Manual der „American Psychological Association“ (APA) gebunden.
Die Bachelorarbeit ist folgendermassen aufgebaut: In der Einleitung wird das Themengebiet und der Rahmen beschrieben. Danach folgt ein theoretischer Hintergrund mit den Themen CF, Kraft- und Ausdauertraining, Leistungsfähigkeit sowie Lungenfunktion und Lebensqualität. Bei den Resultaten werden die wichtigsten Fakten der Studien zusammengefasst und in der Diskussion setzen sich die Autorinnen kritisch mit den Ergebnissen auseinander. Im Theorie-Praxis-Transfer werden evidenzbasierte Empfehlungen abgegeben, welche einen optimalen Therapieaufbau zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit bei der gewählten Altersgruppe mit CF beinhaltet.
2.2
Vorgehen bei der Literaturrecherche Die Literaturrecherche wurde im Zeitraum vom September 2010 bis zum
Februar 2011 durchgeführt. Um geeignete Studien für diese Arbeit zu finden, wurde in den relevanten Gesundheitsdatenbanken Medline, Pubmed, PEDro und Cinhal unter
Verwendung
von
folgenden
Schlagwörtern
gesucht:
„cystic
fibrosis“,
„mucoviscidosis“, „exercise training (programs)“, „rehabilitation“, „endurance training“, „resistance training“, „aerobic training“, „weight training“, „productivity“, „muscle strength“
und
„quality
of
life“.
Da
alle
Schlagwörter
auch
in
anderen
Zusammenhängen genutzt wurden, haben die Autorinnen jedes Schlagwort mit AND „cystic fibrosis“ oder „mucoviscidosis“ verknüpft, um die Suche einzugrenzen. Aufgrund dieser Suchweise kam eine sehr grosse Datenmenge zusammen, weshalb die Suche zusätzlich noch auf Kinder („children“) eingeschränkt wurde. Da mit der
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Kraft zum Atmen
Einschränkung „children“ auch Studien mit guten Resultaten angezeigt wurden, welche zusätzlich junge Erwachsene untersuchten, entschieden die Autorinnen, das Alter der zu vergleichenden Patientengruppen auf 30 Jahre auszuweiten. Ausgeschlossen wurden Studien, welche vor dem Jahre 1999 publiziert wurden und wo die Studienteilnehmer älter als 30 Jahre alt waren. Studien, welche sich hauptsächlich
auf
die
Atemphysiotherapie
konzentrierten,
wurden
ebenfalls
ausgeschlossen, da diese Thematik den Rahmen dieser Bachelorarbeit sprengen würde. Zudem wurden nur Studien verwendet, welche in englischer oder deutscher Sprache
verfasst
wurden.
Nachdem
alle
Ausschlusskriterien
definiert
und
angewendet wurden, blieb ein Total von zehn Studien zur Analyse übrig. Jede einzelne Studie wurde anhand eines von den Autorinnen zusammengestellten Analyseblattes (siehe Anhang) analysiert. Die Analyse enthielt die zehn PEDroKriterien und gewisse für die Autorinnen wichtige Punkte aus dem Formular zur kritischen Besprechung quantitativer Studien der McMaster-Universität. Beim Analyseblatt konnten insgesamt 30.5 Punkte erzielt werden. Die Studie wurde als gut bezeichnet und für die Arbeit verwendet, wenn ein Total von 25 Punkten (entspricht 80 Prozent) erreicht wurde. Die PEDro-Kriterien vier, fünf und sechs (Verblindung der Messungen, Patienten und Therapeuten) wurden jeweils nur mit einem halben Punkt bewertet, um die Resultate der Analyse nicht zu verfälschen. Dies weil es praktisch unmöglich ist, den Beteiligten zu verbergen, ob sie nun ein Kraft- oder Ausdauertraining zu absolvieren beziehungsweise zu überwachen haben. Insgesamt erfüllten sechs Studien die Kriterien und wurden für die Auseinandersetzung mit der Thematik verwendet. Studien oder Reviews, welche zusätzlich gefunden, jedoch nicht für die Auseinandersetzung mit der Thematik verwendet wurden, wurden teilweise in den aktuellen Stand der Forschung oder in die Theorie miteinbezogen. Ergänzend suchten die Autorinnen in verschiedenen Bibliotheken und in der Bibliotheken-Datenbank NEBIS nach Fachbüchern.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
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Kraft zum Atmen
3
3.1
Theorie: Cystische Fibrose und Training
Cystische Fibrose Lindemann, Tümmler und Dockter (2004) definieren Mukoviszidose (von gr.:
mukos
=
Schleim;
lat.:
viscidus
=
klebrig;
Synonym:
cystische
Fibrose)
folgendermassen: „Die Mukoviszidose ist eine Erkrankung durch Fehlfunktion des sekretorischen Epithels aller exkretorischen Drüsen. Sie wird autosomal rezessiv vererbt und ist die häufigste angeborene und frühletale Stoffwechselerkrankung der weissen Rasse. Folge des genetischen Defektes ist eine Elektrolyttransportstörung. Ein für die zelluläre Chloridpermeabilität verantwortliches Protein wird nicht oder nur funktionsuntüchtig gebildet beziehungsweise erreicht nicht die Zellwand. Die exokrinen Drüsen sezernieren ein wasserarmes, meist hochvisköses Sekret, das aus den Drüsen nicht abfliessen kann, sie verstopft und Entzündungen
hervorruft.
Daraus
resultiert
ein
syndromales
Krankheitsbild mit den dominierenden klinischen Manifestationen der chronischen
obstruktiven
Lungenerkrankung
und
der
exokrinen
Pankreasinsuffizienz.“ (S. 1)
3.1.1 Einführung Laut Lindemann et al. (2004) ist CF eine angeborene Stoffwechselerkrankung, die zurzeit noch nicht heilbar ist und autosomal-rezessiv vererbt wird. Bei CF handelt es sich um eine fehlerhafte Produktion eines Eiweisskomplexes als Folge
eines
Gendefekts.
Bekannt
ist,
dass
der
Gendefekt
eine
Elektrolyttransportstörung verursacht. Was jedoch diesen Defekt auslöst oder hervorruft, ist noch nicht geklärt. Der Gendefekt liegt in einer Mutation im „Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator-Gen“ (CFTR–Gen). Dieses CFTR-Gen ist auf dem Chromosom sieben lokalisiert, besteht aus 27 Exons und ist für dessen Eiweissproduktion verantwortlich (siehe Abbildung 1).
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
11
Kraft zum Atmen
Abbildung 1. Schematische Darstellung des CFTR-Gens
Nach Reinhardt, Götz, Kraemer und Schöni (2001) gibt es mehr als 900 verschiedene Mutationen des CFTR-Gens. Die häufigste Mutation ist die sogenannte ∆F508, welche den Verlust der 508. Aminosäure (Phenylalanin) verursacht.
CFTR
ist
ein
Chlorid-Kanal,
welcher
durch
einen
Konzentrationsanstieg von cAMP aktiviert wird. Ausserdem reguliert CFTR auch die Aktivität von anderen Kanälen wie zum Beispiel Natrium-Kanälen, Sekretion von HCO3, Kalium-Transport sowie die Sekretion von Muzinen (Glykoproteine) und Proteinen.
Gemäss Lindemann et al. (2004) fehlt bei der Genmutation an Position 508 die Kodierung für Phenylalanin (F508del), da die CFTR-mRNA aus einer Population voller Länge und einer verkürzten Isoform besteht, der ein oder mehrere
Exone
fehlen.
Durch
das
fehlende
Phenylalanin
ist
die
Transportfunktion gestört und es kommt gemäss Dautzenroth und Saemann (2002) zu einer Hemmung der Chlorionensekretion und zu einem gesteigerten Natriumionen-
und
Wassertransport
(=
Salztransportstörung).
Diese
Salztransportstörung hat nach Lindemann et al. (2004) zur Folge, dass die exokrinen Drüsen ein wasserarmes und zähflüssiges Sekret absondern. Dieses Sekret kann nicht genügend abfliessen, verstopft die Drüsen und es kommt zu Entzündungen. Schlussendlich führt dies zu einer chronischen Obstruktion der Bronchien und zu rezidivierenden Infektionen. Die Auswirkung des Gendefekts ist in Abbildung 2 ersichtlich.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
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Kraft zum Atmen
Abbildung 2. Auswirkungen des Gendefekts bei CF am Beispiel der Bronchien
Reinhardt et al. (2001) zeigen zudem auf, dass das Fehlen von Phenylalanin 508 eine korrekte Proteinentfaltung verhindert, was zum vorzeitigen Abbau von ∆F508 CFTR führt. Die eingeschränkte Funktion oder das Fehlen des CFTR-Proteins führt zu einem abnormen Elektrolytgehalt des Schweisses (erhöhte Natrium- und Chloridkonzentration), womit der Schweiss eine zwei bis fünf Mal höhere Salzkonzentration erreicht.
Die Lebensqualität und Lebenserwartung von CF-Patienten ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen und liegt zurzeit bei 45 - 50 Jahren. Dies aufgrund verbesserter medikamentösen und physiotherapeutischen Behandlungen (Lindemann et al., 2004).
3.1.2 Diagnostik Im folgenden Abschnitt werden nur die wichtigsten Diagnostik-Tests erwähnt, da sonst der Rahmen dieser Bachelorarbeit gesprengt würde. Bush, Alton, Davies, Griesenbach und Jaffe (2006) wie auch Peebles, Connett, Maddison und Gavin (2005) betonen, dass die klassische CF-Diagnose auf einer Kombination von klinischen Eigenschaften und dem Beweis von mindestens zwei CFTR-Gen-Mutationen basiert. Der CFTR-Gendefekt kann mittels eines Schweisstests dokumentiert werden, welcher als Gold-Standard zählt. Lindemann et al. (2004) sind der Meinung, dass der Schweisstest nach Gibson und Cooke der wichtigste Test zum Nachweis einer CF ist. Mit diesem Test wird ein erhöhter Natrium- und Chlorionengehalt im Schweiss nachgewiesen (genauer Testbeschrieb siehe Anhang). Bei gesunden Personen beträgt die Konzentration von Natrium– und Chlorionen im
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Kraft zum Atmen
Schweiss unter 30 mmol/l, bei CF-Patienten kann oft ein Wert von über 60 mmol/l nachgewiesen werden. Gemäss Reinhardt et al. (2001) wird nebst dem Schweisstest auch die Nasalpotenzialdifferenz gemessen, welche ebenfalls die Veränderung des Natrium- und Chloridionentransports aufzeigt. Zudem sind sie der Meinung, dass 4.5 Prozent der CF-Diagnosen aufgrund des Neugeborenen-Screenings erfolgen. Bei Eltern, die ein erhöhtes genetisches Risiko besitzen ein CF-Kind zu bekommen, wurde die Pränatal-Diagnostik (Entnahme von Chorionzotten) eingeführt. Der Test gilt als positiv, wenn zwei pathogene Mutationen nachgewiesen werden. Ergänzend dazu gibt es die Ussing-Kammer-Messung (Messung der Ionenströme am Kolonepithel). Zudem sollte gemäss Dautzenroth et al. (2002) auch der Nachweis einer Funktionsstörung der Bauchspeicheldrüse oder eine Gendiagnostik aus Blutzellen erfolgen.
Nach Reinhardt et al. (2001) werden verschiedene bildgebende Verfahren verwendet, um den klinischen Verlauf der CF zu erfassen. Zu diesen Verfahren zählen unter anderem Thoraxübersichtsaufnahmen zur Beurteilung der Lungenveränderung, Computertomographien (CT) sowie magnetische Resonanztomographien (MRT). Zusätzlich werden allgemeine klinische Scores, wie zum Beispiel der Shwachmann-Score, zur Verlaufsdokumentation verwendet.
3.1.3 Symptome Nach Dautzenroth et al. (2002) leiden Kinder, die an CF erkrankt sind unter Verdauungsstörungen, Gedeih-Störungen, haben einen übelriechenden, fettglänzenden
Stuhl,
einen
vorgewölbten
Bauch
und
rezidivierende
Bronchitiden beziehungsweise Lungenentzündungen. Zudem können als Folge
eines
Lungengewebeverlusts
sowie
Überbeanspruchung
der
Atemmuskulatur Atemnot und Sauerstoffmangel hinzukommen. Häufig sind auch die Leber, die Nasennebenhöhlen sowie bei den Männern die Geschlechtsorgane mitbetroffen. Ab dem zweiten Lebensjahr kann es zusätzlich zu Bluthusten, Diabetes mellitus, allergischen Erkrankungen der Lunge gegen Schimmelpilze sowie zu einem Pneumothorax kommen. Laut
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Kraft zum Atmen
Lindemann et al. (2004) und Reinhardt et al. (2001) leiden die Betroffenen zudem unter einem chronischen produktiven Husten, Ruhetachypnoe, exokriner Pankreasinsuffizienz, einer Ernährungsstörung (Ungleichgewicht von Aufnahme und Verwertung von Nährstoffen sowie die Energiebilanz), Steathorrhö (pathologische Erhöhung des Fettgehalts im Stuhl), chronischer Diarrhö, Rektumprolaps sowie Leber- und Gallenwegsveränderungen. Des Weiteren
zeigen
Trommelschlegelfinger,
die
Patienten
Uhrglasnägel,
einen
Zyanose-Erscheinungen, Fassthorax
durch
eine
permanente Überblähung der Lunge und aufgrund der Elektrolytstörungen Salzkristalle auf der Haut.
Die Liste der Symptome ist bei jedem CF-Betroffenen unterschiedlich und jedes Individuum weist andere Symptom-Kombinationen auf. Da es eine Vielzahl von Symptomen gibt und das Auflisten all dieser Symptome nicht hilfreich ist, wurden in diesem Abschnitt nur die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Symptome beschrieben.
3.1.4 Therapie Mit der Therapie sollte unmittelbar nach der Diagnosestellung begonnen werden. Die Therapie bei CF-Patienten setzt sich laut Lindemann et al. (2004), Reinhardt et al. (2001) und Dautzenroth et al. (2002) aus folgenden Schwerpunkten zusammen:
Physiotherapie (siehe unten)
Mukolyse
Antiobstruktive Therapie
Antibiotische Behandlung (oral, intravenös oder inhalativ): verringert Exazerbationen und die Keimzahl im Sputum
Ernährungstherapie: Kalorienzufuhr sowie Enzym-, Vitamin- und Spurenelementen-Zufuhr
Sauerstoff-Langzeit-Therapie bei Sauerstoffmangel beziehungsweise Kohlendioxidanstieg
Impfungen wie zum Beispiel Grippe, Pneumokokken oder Pseudomonas
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Kraft zum Atmen
Sonstige Präventionen wie zum Beispiel Wohnungssanierung bezüglich Allergien-Neigung und Pseudomonas
Lungentransplantation bei weit fortgeschrittener Krankheit
3.1.5 Physiotherapie Die Physiotherapie ist für CF-Betroffene ein sehr wichtiger Bestandteil, um die Lebensqualität aufrechtzuerhalten. Laut Dautzenroth et al. (2002) hängt dabei der Aufbau der Therapie sehr stark vom Alter des Patienten ab, welche im Folgenden beschrieben werden.
3.1.5.1 Das erste Lebensjahr Damit keine dauerhafte Schädigung der Lunge auftritt, ist es von grosser Bedeutung, bereits im Säuglingsalter mit der Physiotherapie zu beginnen. Das Hauptziel der Behandlung ist die Entfernung des Sekrets aus der Lunge, damit keine
Entzündungen
hervorgerufen
werden.
Weitere
Ziele
sind
das
Verbessern der Ventilation und Perfusion, der Erhalt der Thoraxmobilität, die Förderung der motorischen Entwicklung, das Vermitteln der Bewegungsfreude sowie das Fördern der Entspannungsfähigkeit. Ein weiterer wichtiger Punkt ist das Anleiten und Miteinbeziehen der Eltern. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Behandlung auf dem Schoss des Therapeuten. Techniken, welche zum Erreichen der obengenannten Ziele angewendet werden, sind unter anderem: Kontaktatmung, Drainage- und Drehdehnlagerungen, Vibrationen in die Exspiration, Schüttelungen, verschiedene Körperstellungen sowie Inhalation und Babymassage.
3.1.5.2 Kleinkind und Kindergartenkind Die Therapie wird mit dem Erlernen des freien Laufens und dem starken Bewegungsdrang vermehrt aktiv und es erfolgt der Übergang von der Therapie auf dem Schoss des Therapeuten zur Therapie auf der Matte. Auf die passiven Techniken sollte dabei keinesfalls verzichtet werden, da die Ausdauerleistung des Kindes noch nicht vollständig ausgeprägt ist. Die Ziele welche in diesem Alter verfolgt werden, bleiben die gleichen wie im
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Kraft zum Atmen
Säuglingsalter.
Zusätzlich
hinzukommen
das
Vermitteln
verschiedener
Atemtechniken und das Fördern der Koordination. Die angewandten Techniken bleiben ebenfalls die Gleichen. So können zum Beispiel die Kontaktatmung und die Vibrationen mit dem Nachahmen von Geräuschen oder Tierlauten während der Exspiration kombiniert werden. In diesem Alter kommt zudem vermehrt der Einsatz von Oszillitationstechniken wie zum Beispiel der Flutter, das RC-Cornet, das Acapella oder je nachdem sogar die PEP-Atmung zum Zuge. Hüpfen, Springen und Bewegen bekommen einen immer grösseren Stellenwert in der Therapie. Später kann auch mit dem Trampolin und Pusten begonnen werden und das Kind sollte bereits Bestandteile der Autogenen Drainage kennen und anwenden. Des Weiteren werden wichtige Ein- und Ausatemtechniken wie zum Beispiel Schnüffeln, die Lippenbremse oder atemerleichternde Stellungen beigebracht. Es sollte von den Eltern wie auch dem Therapeuten darauf geachtet werden, dass das Kind viel geht und treppensteigt, um die Ausdauer zu trainieren und zu fördern.
3.1.5.3 Schulkind Die Obstruktion der Atemwege nimmt mit zunehmendem Alter zu und das zähe Sekret wie auch die bronchiale Instabilität führen zu unproduktivem Husten, Belastungsdyspnoe und Atemnot. Der Schwerpunkt der Therapie liegt nun in der Sekretmobilisation und –elimination. Zu den bereits erlernten Techniken muss das Kind eine gute Hustentechnik antrainieren und die Ausdauerleistung erhalten oder wenn möglich weiter verbessern. Durch die Wachstumsschübe im Schulalter spielt das Erhalten und Verbessern der Thoraxbeweglichkeit eine sehr wichtige Rolle und muss in die Therapie miteinbezogen werden. Dazu zählt auch die Haltungsschulung, die mittels eines Rückenschulprogramms erarbeitet werden kann.
3.1.5.4 Erwachsene Sobald die Betroffenen erwachsen werden, stehen in der Therapie die aktiven Techniken und Selbsthilfemassnahmen im Vordergrund. Die Ziele, welche die Therapie und auch der Patient verfolgen, bleiben jedoch weiterhin dieselben.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
17
Kraft zum Atmen
Was sich ändert, sind die Techniken, die vermehrt in die funktionelle Bewegungslehre (FBL) übergehen. Was bei den Erwachsenen einen noch wichtigeren
Stellenwert
Ausdauerleistung
einnehmen
entsprechend
soll,
der
ist
die
Verbesserung
kardiopulmonalen
der
Belastbarkeit
beziehungsweise die Sporttherapie. Auf die Sporttherapie wird in den Kapiteln 2.2.6 des Krafttrainings und 2.3.5 des Ausdauertrainings näher eingegangen.
3.1.6 Grundlagen der Atemphysiologie bei CF Bei Patienten mit CF stehen Ventilations- und Perfusionsstörungen im Vordergrund. Reinhardt et al. (2001) zeigen auf, dass die Mutation des CFTRGen eine Sekretveränderung an allen exokrinen Drüsen und Schleimhäuten verursacht. Durch diese Veränderung wird der Wassergehalt des Sekrets reduziert, was zu einer Viskoelastizitätserhöhung des Sekrets und somit zu einer Ventilationsstörung führt. Lindemann et al. (2004) und Dautzenroth et al. (2002) sind zudem der Meinung, dass die Ventilationsstörung bei CFPatienten auf die bronchiale Obstruktion zurückzuführen ist, welche durch ein Ödem, einen Bronchospasmus oder wie bereits erwähnt (Kapitel 3.1.1) durch zähes Sekret verursacht werden kann. Aufgrund dieser Obstruktion können die Patienten nicht vollständig ausatmen, da der Atemwegswiderstand zu hoch ist. Das Sekret wird somit nicht abtransportiert, was zu einer Überblähung der Lunge führt. Langfristig entsteht eine Inspirationsstellung und somit eine Thoraxdeformierung. Da bei einer Thoraxdeformierung die Kaliberschwankungen vermindert sind, sind der Reinigungsprozess der Lunge, die Mukoziliare Clearance und die Hustenclearance, beeinträchtigt. Der Partikeltransport zum Mund hin wie auch die Kompression der Atemwege sind nicht genügend vorhanden und es kommt zu Keimansammlungen und somit zu rezidivierenden Infekten. Ziel der Therapie ist es, diesen sogenannten
circulus
vitiosus
zu
durchbrechen
oder
zumindest
abzuschwächen. In der Abbildung 3 ist der circulus vitiosus übersichtlich dargestellt.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
18
Kraft zum Atmen
Abbildung 3. Circulus vitiosus
CF-Patienten leiden an einer respiratorischen Insuffizienz, welche sich in einem Sauerstoffmangel äussert. Dadurch wird die Atmung beschleunigt (Tachypnoe) und vertieft. Aufgrund der Tachypnoe wird das Kohlendioxid verstärkt abgeatmet und die Atemmuskulatur vermehrt beansprucht. Klinische Zeichen einer respiratorischen Insuffizienz sind Zyanosekomplex-Zeichen wie zum Beispiel Uhrglasnägel, Trommelschlegelfinger und -zehen. Um die krankheitsbedingten Störungen der Ventilation und Perfusion sowie die Beanspruchung
der
Atemmuskulatur
zu
erfassen,
ist
die
Lungenfunktionsuntersuchung sehr wichtig. Die Untersuchung besteht aus mehreren Tests wie zum Beispiel Spirometrie oder Blutgasanalyse.
3.2
Krafttraining
3.2.1 Definition Kraft Radlinger, Bachmann, Homburg, Leuenberger und Thaddey (1998) definieren Kraft aus physikalischer Sicht als „Ursache von Bewegungsänderung oder bleibende wie auch vorübergehende Formveränderung an Körpern“ (S.7). Da aber eine Vielzahl von Faktoren Einfluss auf die Kraft nehmen, kann sie nicht nur physikalisch bestimmt werden. Die verschiedenen Faktoren sind in Abbildung 4 dargestellt.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
19
Kraft zum Atmen
Abbildung 4. Faktoren, welche die Kraft beeinflussen
Es gibt unterschiedliche Kraftarten und Formen von Muskelarbeit, die eine so präzise Formulierung wie die physikalische Definition schwierig machen. Physiologisch ist Kraft laut Jonath (1988) und Spring, Kunz, Schneider, Tritschler und Unold (1990) die neuromuskuläre Fähigkeit physikalische Kräfte entwickeln und damit Widerstände überwinden oder ihnen entgegenwirken zu können. Damit beschreiben Jonath (1988) und Spring et al. (1990) die exzentrische und konzentrische Muskelkontraktion. Fehlt die isometrische Kontraktion, welche laut Radlinger et al. (1998) bedeutet Widerstände durch Muskeltätigkeit halten zu können. Van Duijn (2008) beschreibt, dass der statische Zustand „durch eine dosierte Rekrutierung der Motorunits und die konstante Frequenz der Aktionspotentiale (AP)“ (Folie 27) generiert wird.
3.2.2 Kraft im Alltag Die Kraft ermöglicht dem Menschen die Kontrolle der Körperhaltung und wirkt auf die Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit des gesamten menschlichen Organismus ein (Hegner 2006). Im Alltag benötigt der Mensch die anaerobe Kraft beziehungsweise die Maximalkraft nur für einzelne hochintensive Abläufe. Ansonsten dominiert laut Radlinger et al. (1998) die aerobe Ausdauerleistung, wobei es sich anders ausgedrückt um die Kraftausdauer handelt. So erfordert zum Beispiel die Rumpfstabilisation während dem Sitzen in der Schule vor allem Kraftausdauer. Beim Zusammenstellen eines Therapieplans für CF-Patienten und speziell bei einem Plan für Kinder muss diese Anforderung an die Kraft mitberücksichtigt werden. Im Kapitel 3.2.3.1 gehen die Autorinnen noch genauer auf die Maximalkraft und im Kapitel 3.2.3.3. auf die so oft benötigte Kraftausdauer ein.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
20
Kraft zum Atmen
3.2.3 Arten der Kraft Es werden drei Hauptformen der Kraft unterschieden, welche nachfolgend für das weitere Verständnis kurz erläutert werden.
3.2.3.1 Maximalkraft Die Maximalkraft ist die grösstmögliche Kraft, die das System von Nerv und Muskel bei maximaler willkürlicher Kontraktion ausüben kann (Weineck 2004). Verschiedene Faktoren beeinflussen die Maximalkraft und tragen damit auch zu ihrer Verbesserung oder Verminderung bei. Zum einen hängt die Maximalkraft vom physiologischen Muskelquerschnitt, zum andern von der inter- und intramuskulären Koordination ab. Will die Maximalkraft trainiert werden, müssen neuronale und/oder myogene Adaptationen vonstattengehen. Um solche neuronalen Veränderungen zu erreichen, muss durch Training die inter-
und
intramuskuläre
Hypertrophietraining
wird
Koordination eine
optimiert
Vergrösserung
werden. der
Durch
Muskelfaser-
Querschnittsfläche und der Muskelmasse angestrebt, was dann zu den myogenen Adaptionen gezählt wird (Hegner 2006). Über die Maximalkraft hinaus geht nur die Absolutkraft, welche sich aus der Maximalkraft und den Kraftreserven, die willkürlich nicht erfassbar sind, zusammensetzt (Radlinger et al., 1998). Sie ist nur unter speziellen Bedingungen wie zum Beispiel Todesangst oder Hypnose rekrutierbar. Die Differenz zwischen Absolutkraft und Maximalkraft nennt Weineck (2004) „Kraftdefizit“. Wie gross dieses Defizit ist, hängt vom Trainingszustand jedes einzelnen Individuums ab und liegt zwischen 30 Prozent bei Untrainierten und zehn Prozent bei Trainierten.
3.2.3.2 Schnellkraft Schnellkraft ist für Rost (2005) die Fähigkeit des Nerv-Muskel-Systems Widerstände mit hoher Kontraktionsgeschwindigkeit überwinden zu können. Er kommt zum Schluss, dass sich die Schnellkraft aus dem Quotient der Maximalkraft und der Zeit, bis diese erreicht wurde, zusammensetzt. Neben dem Muskelquerschnitt und der Zusammensetzung der Fasern (siehe Kapitel
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
21
Kraft zum Atmen
3.2.4) ist die inter- und intramuskuläre Koordination für die Schnellkraft von entscheidender Bedeutung, wie Spring, Dvořàk J., Dvořàk V., Schneider, Tritschler und Villiger (2005) betonen. Da, wie bereits erwähnt, die Schnellkraft massgeblich durch die Maximalkraft bestimmt wird, ist auch für das Training der Schnellkraft Hypertrophietraining notwendig (Hegner 2006).
3.2.3.3 Kraftausdauer Laut Spring et al. (2005) bezeichnet Kraftausdauer die Ermüdungsresistenz der Muskulatur bei lang anhaltenden oder repetitiven Kraftleistungen. Der physiologische Muskelquerschnitt und die Maximalkraft sind Komponenten der Kraftausdauer und beeinflussen diese. Zudem wird die Kraftausdauer durch die Leistungsfähigkeit des Energiestoffwechsels bestimmt (Rost 2005). Im Bereich des Leistungssports wird von Kraftausdauer gesprochen, „wenn Krafteinsätze realisiert werden, die über 30 Prozent der Maximalkraft liegen und wenn der Energiebedarf überwiegend durch den anaeroben Stoffwechsel gedeckt wird“ (Hegner 2006, S. 131).
3.2.4 Muskelfasertypen Hauptsächlich werden zwei Muskelfasertypen unterschieden: die Typ-I-Fasern und die Typ-II-Fasern (Klinke, Pape & Silbernagel, 2005).
3.2.4.1 Typ-I-Fasern: „slow twitch“ Diese Fasern kontrahieren im Gegensatz zu den Typ-II-Fasern eher langsam. Sie zeichnen sich durch einen mehrheitlichen aeroben Stoffwechsel und eine hohe Ermüdungsresistenz aus (Klinke et al., 2005). Die Kraftentwicklung ist niedrig und generell haben guttrainierte Ausdauersportler wie zum Beispiel Radfahrer oder Marathonläufer mehr Fasern vom Typ I.
3.2.4.2 Typ-II-Fasern: „fast twitch“ Die
roten
„fast-twitch-Fasern“
haben
eine
hohe
Kontraktions-
und
Erschlaffungsgeschwindigkeit und sind daher besonders für die Schnellkraft
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
22
Kraft zum Atmen
geeignet. Das Ausdauervermögen hingegen ist eher gering (Klinke et al., 2005). Die „fast-twitch-Fasern“ werden nochmals in zwei Gruppen, IIa und IIb, unterteilt. So erzeugen laut van den Berg (2003) die IIa-Fasern mittlere Kraft und ermüden verzögert, wohingegen die Fasern vom Typ IIb sehr grosse Kraft entwickeln können, aber auch schnell ermüden.
Zusammenfassend
kann
Muskelzusammensetzungen
gesagt gibt
werden, und
dass
dass
die
es
verschiedene
Belastungsintensität
entscheidend ist, welcher Muskelfasertyp den höheren Aktivierungsgrad erreicht. Zur Veranschaulichung der Muskelfaserarten wird auf die Abbildung 5 verwiesen.
Es
wird
im
Folgenden
nicht
näher
auf
die
chemische
Zusammensetzung oder die Kraftentwicklung im Muskel eingegangen, da dies den Rahmen dieser Bachelorarbeit sprengen würde.
Abbildung 5. Charakteristiken einer motorischen Einheit
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
23
Kraft zum Atmen
3.2.5 Krafttraining im Kinder- und Jugendalter Theoretisch kann Krafttraining in allen Altersstufen durchgeführt werden. Bei Kindern und Jugendlichen ist jedoch der passive Bewegungsapparat der limitierende Faktor (Spring et al., 2005). Er kann durch übertriebenes Krafttraining
geschädigt
werden,
da
während
des
Wachstums
die
Belastbarkeit von Knochen, Knorpel, Sehnen und Bänder herabgesetzt ist. Zum Verständnis hilfreich ist folgende Tabelle, welche sich an die Aufzählung von Spring et al. (2005) anlehnt.
Tabelle 1. Grundsätze für das Krafttraining in verschiedenen Altersgruppen Alter
Grundsätze zum Training
Vorschulalter
Gezieltes Krafttraining ist nicht sinnvoll Bewegungsdrang der Kinder reicht zur Entwicklung der Muskulatur und des passiven Bewegungsapparates
Frühes Schulalter
Bewegungsdrang der Kinder sollte so gelenkt werden, dass die gesamte Muskulatur und speziell die Bewegungsmuskulatur dynamisch gekräftigt wird Gefordert sind hier auch Kindergärtner und Primarlehrer
Spätes Schulalter
Übungen vor allem mit dem eigenen Körpergewicht Eventuell kleine Zusatzgewichte
Pubertät
Vor allem Übungen mit dem eigenen Körpergewicht Wirbelsäule sollte möglichst entlastet werden, da durch das Längenwachstum die Belastbarkeit des passiven Bewegungsapparates vermindert ist obwohl Trainierbarkeit der Muskulatur jetzt verbessert ist
Adoleszenz
In dieser Phase gleicht sich das Training dem der Erwachsenen an Zuerst sollte der Trainingsumfang gesteigert und erst später die Intensität erhöht werden
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
24
Kraft zum Atmen
3.2.6 Bedeutung der Kraft bei CF-Patienten Die Skelettmuskulatur ist beinahe immer aktiv und wie bereits erwähnt im Alltag sehr wichtig. Durch das Fortschreiten der Krankheit, das ständige Husten und die starke Sekretproduktion kommen Kinder mit CF bereits bei alltäglichen Aktivitäten viel früher an ihre Grenzen als gesunde Kinder im gleichen Alter. Deshalb ist es wichtig, die Kinder immer wieder zu Bewegung und Sport zu animieren, da durch Immobilisation die Muskulatur atrophiert und die Kinder als Folge noch früher an ihre Grenzen stossen. Da unser Körper ein ganzheitliches System ist, hat dies nachfolgend auch Auswirkungen auf die Atmung und die CF-Kinder befinden sich in einem circulus vitiosus. Aus den genannten Gründen ist es wichtig, bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen das Augenmerk auf die Kraftausdauer zu legen und die Atmung beziehungsweise die verschiedenen Atemtechniken gleich miteinzubeziehen.
3.3
Ausdauertraining
3.3.1 Definition „Die Ausdauer ist eine konditionelle Fähigkeit, die eine belastungsadäquate Energieversorgung des Organismus sichert, ermüdungsbedingte Leistungsoder Geschwindigkeitsabnahmen bei sportlichen Belastungen verzögert und Einfluss auf die Erholungsfähigkeit nimmt“ (Hottenrott & Neumann, 2008, S. 22).
Nach Spring et al. (2005) ist Ausdauer die Fähigkeit, über einen möglichst langen Zeitraum eine vorgegebene Leistung durchzuhalten, was bedeutet, der Ermüdung zu widerstehen. Etwas weiter gehen Zintl und Eisenhut (2009), indem
sie
sagen,
dass
sich
die
Ausdauer
aus
der
Ermüdungswiderstandsfähigkeit und der raschen Wiederherstellungsfähigkeit zusammensetzt. Es geht demzufolge nicht nur um die Intensität und Dauer einer Belastung, sondern auch darum, sich nach einer physischen Aktivität wieder regenerieren zu können. Weineck (2004) beschreibt die Ausdauer als psycho-physische Ermüdungswiderstandsfähigkeit eines Sportlers. Unter der physischen Ausdauer versteht er die Ermüdungswiderstandsfähigkeit des
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
25
Kraft zum Atmen
ganzen Organismus oder einzelner Teilsysteme. Im Gegensatz dazu die psychische Ausdauer, welche die Fähigkeit des Sportlers ist, einem Reiz, der zum Abbruch einer Belastung auffordert, möglichst lange widerstehen zu können.
3.3.2 Ausdauerarten Ausdauer einzuteilen ist nicht einfach, da verschiedene Komponenten notwendig und viele Kombinationen möglich sind. Wie eine Einteilung der Ausdauerarten aussieht, hängt davon ab, nach welchen Gesichtspunkten unterschieden
wird.
Sei
dies
nach
dem
Umfang
der
eingesetzten
Muskelmasse, nach der Energiebereitstellung (Spring et al. 2005), unter dem Aspekt der Sportartspezifität oder nach der Zeitdauer (Weineck 2004). In Tabelle
2
sind
die
am
häufigsten
verwendeten
Ausdauerarten
zusammengestellt (anhand Aufzählung von Hottenrott et al., 2008, S. 23). Tabelle 2. Differenzierte Einteilung der Ausdauerarten Einteilung nach Gesichtspunkten
Ausdauerarten
Arbeitsweise der Skelettmuskulatur
Statische Ausdauer Dynamische Ausdauer
Vorrangige Energiebereitstellung
Aerobe Ausdauer Anaerobe Ausdauer
Anteil der beanspruchten Muskulatur
Allgemeine Ausdauer Lokale Ausdauer
Zeitdauer der Belastung
Kurzzeitausdauer Mittelzeitausdauer Langzeitausdauer
Wechselbezüge zu den konditionellen
Kraftausdauer
Fähigkeiten
Schnellkraftausdauer Schnelligkeitsausdauer Sprintausdauer
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
26
Kraft zum Atmen
Fortsetzung Tabelle 2 Einteilung nach Gesichtspunkten
Ausdauerarten
Bedeutung für die sportartspezifische
Allgemeine Ausdauer
Leistungsfähigkeit
Spezielle Ausdauer
Einteilung der Belastungsbereiche
Grundlagenausdauer Wettkampfausdauer
Nachfolgend wird kurz auf die relevantesten Punkte der Tabelle 2 eingegangen.
3.3.2.1 Arbeitsweise der Skelettmuskulatur Die statische Ausdauer wird vorwiegend durch isometrische (Halte-) Arbeit gekennzeichnet.
3.3.2.2 Vorrangige Energiebereitstellung Hottenrott et al. (2008) unterscheiden drei Phasen der Energiebereitstellung und eine Startphase bei hochintensiver Kurzzeitbelastung: Phase 0 =
alaktazid-anaerobe Startphase
Phase I =
aerobe Phase Um Energie aus freien Fettsäuren und Glukose gewinnen zu können wird Sauerstoff benötigt. Die Intensität der Belastung ist dabei eher niedrig.
Phase II =
aerob-anaerobe Phase Energie wird zu bestimmten Teilen aus Glukose mit sehr begrenzter
Sauerstoffanwesenheit
gewonnen.
Die
Belastungsintensität ist mittel bis hoch. Phase III =
anaerobe Phase Bei dieser Phase ist kein Sauerstoff involviert. Energie wird aus Kreatinphosphat und Glukose gewonnen. Dies findet nur bei höchster Intensität und sehr kurzer Dauer der Belastung statt.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
27
Kraft zum Atmen
3.3.2.3 Anteil der beanspruchten Muskulatur Wird weniger als 15 Prozent der Gesamtmuskulatur beansprucht, wird von lokaler Ausdauer gesprochen, bei mehr als 15 Prozent von allgemeiner Ausdauer.
3.3.2.4 Zeitdauer der Belastung Die Längen für Kurzeit-, Mittelzeit- und Langzeitausdauer sind sehr unterschiedlich definiert und schwierig einzuteilen. So reicht zum Beispiel die Kurzzeitausdauer laut einer Literaturzusammenstellung von Hottenrott et al. (2008) von zehn Sekunden bis zu zehn Minuten, die Mittelzeitausdauer von einer bis zu dreissig Minuten und die Langzeitausdauer von mindestens acht Minuten bis 360 Minuten.
Dieser kurze Exkurs zeigt auf, dass es die Ausdauer nicht gibt, sondern dass Ausdauer ein Gesamtkomplex ist, der nur durch verschiedene und mehrere Ausdauerfähigkeiten erfasst werden kann (Zintl et al., 2009).
3.3.3 Physiologische Grundlagen der Ausdauer Laut Radlinger et al. (1998) sind verschiedene Organsysteme für die Ausdauerleistungsfähigkeit von Bedeutung. Beansprucht werden das HerzKreislauf-System, das Atmungssystem, die Skelettmuskulatur, das Hormon-, Immun- und Nervensystem, der passive Bewegungsapparat sowie der Wasser- und Elektrolythaushalt (Hottenrott et al., 2008; Zintl et al., 2009). Die aerobe Ausdauerleistungsfähigkeit wird nach Rost (2005) durch die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) bestimmt. Die Wirkung des Ausdauertrainings auf bereits erwähnte Systeme im Organismus wird nachfolgend kurz erläutert.
3.3.3.1 Herz-Kreislauf-System: Durch
die
Belastung
nehmen
das
Herzminutenvolumen,
die
Herzschlagfrequenz und das Herzschlagvolumen zu. Physiologisch erkennen lässt sich eine „Vergrösserung der Herzkammern und Vorhöfe sowie eine Zunahme der Herzwanddicke“ (Hottenrott et al. 2008, S. 186).
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
28
Kraft zum Atmen
3.3.3.2 Skelettmuskulatur Das Ausdauertraining hat auch positive Auswirkungen auf die Muskulatur und hilft durch regelmässige Belastungen einer Muskelatrophie vorzubeugen. Wie in Kapitel 3.2.4.1 aufgezeigt, weisen Ausdauersportler einen höheren Anteil an „slow-twitch-Fasern“ auf und fördern diese mit ihrem Training.
3.3.3.3 Atmungssystem Laut Hottenrott et al. (2008) stärkt Ausdauertraining die Atemmuskulatur und steigert
die
ventilatorische
Kapazität. Zudem
hilft
das Training
der
Atemökonomisierung und das maximale Atemminutenvolumen kann im Optimalfall sogar verdoppelt werden.
3.3.3.4 Immunsystem Hottenrott et al. (2008) beschreiben, dass hohe sportliche Belastung Stress auslösen kann und dieser dann das „immunologische Abwehrpotenzial“ (S. 228) für einige Tage vermindern kann. Um dieses Potential wieder zu steigern, sind regelmässige und genügende Erholungsphasen für die Regeneration einzulegen.
Bei einer Trainingsplanung stellt sich folglich die Frage, was für Ressourcen der Patient oder Sportler mitbringt und welche Systeme beansprucht werden sollen/dürfen und bei welchen Komponenten aufgepasst werden muss, um Überbeanspruchung zu vermeiden. Werden genügend trainingswirksame Reize gesetzt, reagiert der Körper mit Adaptation und die Ausdauer, beziehungsweise ein Teilaspekt davon, kann verbessert werden. Für Patienten mit CF sind unter anderem die Adaptionen im Bereich der Lunge von Bedeutung. Zintl et al. (2009) betonen dabei die „Vergrösserung der Respirationsfläche
und
die
Verbesserung
der
alveolokapillaren
Diffusionskapazität für Sauerstoff“ (S. 68).
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
29
Kraft zum Atmen
3.3.4 Ausdauertraining im Kinder- und Jugendalter Wie auch beim Krafttraining ist beim Ausdauertraining zu beachten, dass Kinder und Jugendliche nicht einfach kleine Erwachsene sind und somit ihre besonderen
Bedürfnisse
berücksichtigt
werden
müssen.
Dank
einem
natürlichen Schutzmechanismus ermüdet der Skelettmuskel zuerst, das heisst vor dem Herzmuskel, was dazu veranlasst, die Belastung vor einer Überanstrengung abzubrechen (van Duijn, 2008). Im frühen Kindesalter reicht der natürliche Bewegungsdrang der Kinder vollkommen aus und die Ausdauer muss nicht besonders trainiert werden (Spring et al., 2005). Ebenso wie beim Krafttraining ist vor allem die geringere Belastbarkeit des passiven Bewegungsapparates
im
Wachstum
der
limitierende
Faktor
der
Leistungsfähigkeit. Speziell der Wachstumsschub in der Pubertät muss bei einer Trainingsplanung mitberücksichtigt werden, um die Gefahr von Überbelastungsschäden zu minimieren. Generell kann festgehalten werden, dass beim Ausdauertraining im Kindes- und Jugendalter vor allem die aerobe Grundlagenausdauer im Vordergrund stehen soll (Hottenrott et al., 2008). Um Bewegungsstereotypen
zu
vermeiden
empfehlen
die
Autorinnen,
die
Ausdauer in verschiedenen Sportarten zu fördern.
3.3.5 Ausdauer und CF Die körperliche Leistungsfähigkeit hängt sehr stark mit der körperlichen Aktivität zusammen und ist daher bei Patienten mit CF bedeutsam. Mögliche Gründe, welche zu einer eingeschränkten Leistungsfähigkeit führen können, sind laut Dautzenroth et al. (2002) eine verminderte Vitalkapazität (VC), ein erhöhter Atemwegswiderstand, eine belastungsinduzierte Bronchokonstriktion, pulmonale
Hypertonie,
Elektrolytenverlusts
eine
Mangelernährung, fehlende
aufgrund
Warnung
vor
des WasserDehydration
und sowie
mangelndes körperliches Training. Gemäss Bush et al. (2006) hat aerobes und anaerobes Training einen positiven Effekt auf die Leistungsfähigkeit, die Kraft, die Lungenfunktion sowie die Lebensqualität. Aus diesen Gründen ist CF-Patienten ein angepasstes Ausdauertraining zu empfehlen.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
30
Kraft zum Atmen
3.4
Sport allgemein und CF Reinhardt et al. (2001) bestätigen, dass Sport einen positiven Einfluss auf die Lungenfunktion, die aerobe und anaerobe Ausdauer, die körperliche und kardiovaskuläre Leistungsfähigkeit, die Sputumexpektoration sowie die Funktion der Atemmuskulatur hat. Die Verbesserung der Leistungsfähigkeit korreliert mit der Lebensqualität, welche durch regelmässigen Sport eine Zunahme erfährt. Um negative Folgen der sportlichen Belastung zu verhindern ist es notwendig, mögliche Risiken vor Beginn der Trainings abzuklären, wie das bei Gesunden aber sportlich lang inaktiven auch gemacht wird.
3.5
Leistungsfähigkeit „Als körperliche Leistung oder Leistungsfähigkeit wird die Fähigkeit des
Menschen bezeichnet, mit seinen Muskeln physikalisch eine Arbeit und somit auch eine Leistung durchzuführen“ (Knechtle, 2002, S. 18).
Nach Knechtle (2002) besteht die Leistungsfähigkeit aus den Komponenten Ausdauer, Kraft, Beweglichkeit und Koordination. Zur Energiebereitstellung braucht es aerobe und anaerobe Prozesse, Kraft und Technik sowie Motivation und Taktik. Die Leistungsfähigkeit eines Menschen kann durch verschieden Faktoren wie das Herz, die Lunge, das Blut, die Muskulatur, die Transportsysteme aber auch durch den muskulären Energiespeicher limitiert werden. Körperliches Training führt zu einer Verbesserung
der
kardiovaskulären
Leistungsfähigkeit
und
der
maximalen
Sauerstoffaufnahme sowie zu einer verbesserten Sauerstoffaufnahme in die Muskulatur. Weil auch der Koronardurchfluss verbessert wird, erhöht sich die Pumpfähigkeit des Herzens, die Muskulatur wird besser durchblutet und somit kann mehr
geleistet
werden.
In
der
Sportmedizin
erfolgt
die
Kontrolle
der
Leistungsfähigkeit meistens durch ergometrische Tests, wie zum Beispiel der Fahrradergometer-Test.
3.6
Lungenfunktion Nach van Gestel (2009) wird die Leistungsfähigkeit der Lunge mittels
Lungenfunktionsdiagnostik gemessen. Die Diagnostik umfasst Untersuchungen zur
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
31
Kraft zum Atmen
Messung
des
Lungenvolumens,
der
Lungenkapazität
sowie
des
Atemwegwiderstands und dient der Einschätzung der Leistungsfähigkeit des Patienten. Statische und dynamische Lungenvolumen sowie Ventilationsgrössen können mit dem Spirometer gemessen werden. Damit die durchgeführten Messungen vergleichbar sind, muss laut Haber (2007) darauf geachtet werden, dass alle Messungen immer unter Standardbedingungen durchgeführt werden. Für die Atemluft handelt sich um den Standard Body Temperature-Pressure-Saturated (BTPS). Beim BTPS wird die Temperatur auf 37°C, der Druck auf 760 mmHg und die Wasserdampfsättigung auf 100 Prozent festgelegt. In Tabelle 3 werden jene Lungenfunktionswerte erläutert, welche für diese Arbeit relevant sind. Die Tabelle setzt sich aus den Erläuterungen von Oczenski, Andel und Werba, 2006 (S. 84 - 108) und Knechtle, 2002 (S.18 - 25) zusammen. Tabelle 3. Lungenfunktionswerte Kenngrösse
Beschreibung
FEV1
Volumen,
welches
forciertes
Inspiration
unter
Exspirationsvolumen
der
Normwerte nach
einer
maximaler
maximalen Anstrengung
70-80% der VC bzw. FVC
innerhalb 1 Sekunde ausgeatmet werden kann
ersten Sekunde FVC
Volumen, welches nach maximaler Inspiration
forcierte Vitalkapazität
unter
maximaler
Anstrengung
< VC
ausgeatmet
werden kann
TLC
Maximales Luftfassungsvermögen der Lunge
6-6.5 Liter
RV
Volumen, das nach maximaler Exspiration in
≤ 35%
Residualvolumen
der Lunge verbleibt (= nicht-mobilisierbares
(1.5-2 Liter)
totale Lungenkapazität
Lungenvolumen)
VC
Volumen, das nach maximaler Inspiration
Vitalkapazität
ausgeatmet werden kann
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
4.5-5 Liter
32
Kraft zum Atmen
Fortsetzung Tabelle 3 Kenngrösse
Beschreibung
Normwerte
VO2
Pro Minute vom
Sauerstoffverbrauch
Sauerstoffmenge
ml/min/m
Bezeichnet die maximale Menge an Sauerstoff,
Untrainiert:
die
30 bis 50 ml∙kg
Gewebe aufgenommene
120-160 2
(= Peak aerobic capacity) VO2 max
bei
körperlicher
Arbeit
aufgenommen
werden kann
1
SpO2
Sagt aus, zu wie viel Prozent das vorhandene
≥97%
Sauerstoffsättigung
Hämoglobin aktuell mit Sauerstoff gesättigt ist
W
Leistung wird definiert als Arbeit pro Zeit
-
-1
∙min
Leistung
3.7
Lebensqualität Die World Health Organisation (WHO) definierte 1997 Lebensqualität
folgendermassen: „Lebensqualität ist die subjektive Wahrnehmung einer Person über ihre Stellung im Leben in Relation zur Kultur und den Wertesystemen, in denen sie lebt und ein Bezug auf ihre Ziele, Erwartungen, Massstäbe und Anliegen. Es handelt sich um ein breites Konzept, das in komplexer Weise beeinflusst wird durch die körperliche Gesundheit einer Person, den psychischen Zustand, die sozialen Beziehungen, die persönlichen Überzeugungen
und
ihre
Stellung
zu
den
hervorstechenden
Eigenschaften der Umwelt“ (Renneberg & Hammelstein, 2006, S. 29).
Renneberg et al. (2006) verdeutlichen, dass Lebensqualität (QoL) physische, psychische, soziale und ökonomische Aspekte zusammenfasst. Die Einschätzung der Lebensqualität bezieht sich also nur auf eine Person und kann nicht übertragen werden. Die gesundheitsbezogene Lebensqualität setzt sich aus dem physischen, psychischen und sozialen Befinden sowie der Funktionsfähigkeit eines Patienten zusammen und kann durch die subjektive Selbsteinschätzung ermittelt oder mittels Fremdratingskalen eingeschätzt werden. Fremdratingskalen kommen vor allem bei Patienten vor, die sich nicht selber einschätzen können wie zum Beispiel bei Kindern
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
33
Kraft zum Atmen
oder Patienten mit sehr schweren und weit fortgeschrittenen Krankheiten. Ein Beispiel einer Fremdratingskala ist der CFQ-Fragebogen, der in zwei Versionen existiert. Ein CFQ-Fragebogen ist für Kinder im Alter von 8 – 13 Jahren, der andere für Patienten ab 14 Jahren und beide ermitteln die Lebensqualität von Patienten mit CF. Bei diesem Fragebogen müssen Fragen bezüglich den letzten zwei Wochen beantwortet werden. Es geht dabei um die körperliche Anstrengung, die Mahlzeiten, die Therapien, den Gesundheitszustand, den Auswurf, die Atmung, aber auch um die Schulteilnahme oder die Ausübung der beruflichen Tätigkeit.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
34
Kraft zum Atmen
4
Stand der Forschung
Obwohl die Lebenserwartung von CF-Betroffenen kontinuierlich gestiegen ist, gehört CF noch immer zu den lebensbeendenden Krankheiten. Die Lebenserwartung reicht von 37 Jahren (Shoemaker, Hurt & Arndt, 2008) bis zu 50 Jahren. 50 Jahre bei Betroffenen, die erst nach 1990 geboren wurden, da durch die Entdeckung des CFTR-Gens grosse Fortschritte in der Diagnostik und der Therapie erzielt wurden (van
Doorn,
2010).
Verschiedene
Publikationen
zeigen
auf,
dass
neben
medikamentöser Einstellung, Nahrungsergänzung, Physio- und Atemtherapie körperliche Aktivität von grosser Bedeutung für die Lebenserwartung bei Kindern mit CF ist (Nixon, Orenstein & Kesley, 2001). Nixon et al. (2001) betonen jedoch, dass die normale alltägliche sportliche Aktivität, wie zum Beispiel der Schulweg oder das Spielen mit anderen Kindern, nicht zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit ausreicht. Es ist zwingend notwendig, strukturierte Übungsprogramme in den Alltag der Betroffenen zu integrieren. Durch die geringe Anzahl an qualitativ guten und aussagekräftigen
Studien
betreffend
körperlicher
Aktivität
und
CF-Kindern,
Jugendlichen und jungen Erwachsenen sind Aussagen schwierig zu machen und weitere Forschung ist vonnöten. Van Doorn (2010) empfiehlt jedoch, den Fokus auf Studien die die Ausdauer verbessern zu legen, da bei CF-Patienten der VO2 peak stark mit der Mortalität korreliert.
4.1
Zusammenfassungen der Studien
Effekt eines 6-monatigen Trainingsprogramms auf die Gesundheit und körperliche Aktivität von Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit zystischer Fibrose „CF-Train“ (Kriemler, Hebstreit H., Hebestreit A. & Bachmann, 2003).
Kriemler et al. (2003) untersuchten an 39 Patienten die Wirkung eines wohnortnahen und überwachten Ausdauer- (AT) oder Krafttraining (KT). Die Interventionsgruppen sollten über sechs Monate wenigstens drei Mal wöchentlich je 30 Minuten an dem ihnen zugeteilten Training teilnehmen. Zudem sollten sie ihre bisherigen körperlichen Aktivitäten normal weiterführen, was auch die Aufgabe der Kontrollgruppe (KG) war. Die Interventionsgruppen unterschieden sich zu Beginn der Untersuchung nicht signifikant voneinander. 31 Patienten beendeten die Studie (12
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
35
Kraft zum Atmen
AT, 11 KT und 8 KG) und wurden nach zwei Jahren nochmals untersucht. Zur Untersuchung dieser Studie wurden nur die Schweizer Teilnehmer berücksichtigt.
Resultate: Die AT zeigte in den sechs Trainingsmonaten eine Verbesserung der Lungenfunktion (FEV1 und FVC), was jedoch keine Signifikanz erreichte. Nach zwölf Monaten war die AT wieder bei ihren Ausgangswerten und die Werte nach 24 Monaten waren um fünf Prozent gesunken. Die KT verbesserte ihre Lungenfunktion in den sechs Monaten des Trainings ebenfalls, jedoch nicht signifikant. Nach der Trainingsperiode fielen die Werte leicht und erreichten nach 24 Monaten wieder die Ausgangswerte. Die KG wies nach 24 Monaten eine signifikante Verschlechterung der Lungenfunktion auf. Das ∆W max verbesserte sich bei der AT in den sechs Trainingsmonaten signifikant (p < 0.05) und war nach zwölf Monaten wieder auf dem Ausgangswert. Am Ende der 24 Monate war das ∆W max unter dem Ausgangswert. Bei der KT blieb das ∆W max während des Trainings gleich und verschlechterte sich bis zur Schlussmessung auf minus 0.25 Prozent. Die KG zeigte eine leichte stetige Verschlechterung des ∆W max. In Bezug auf das ∆VO2 peak zeigte sich in den beiden Trainingsgruppen kein Unterschied. Beide wiesen nach den Trainingsmonaten einen signifikant (p < 0.05) höheren Wert als die KG auf. Bis zur Schlussmessung sank das ∆VO2 peak bei der AT wie auch bei der KT unter den Ausgangswert. Schlussfolgerung: Ein überwachtes, körperliches Training, sei das Kraft oder Ausdauer, kann die Lungenfunktion und die Leistungsfähigkeit von CF Patienten positiv beeinflussen.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
36
Kraft zum Atmen
FVC [%] - Änderung zu Trainingsstart 20.0%
AT
0.0%
KT
-20.0% 0
3
6
9
12
15
18
21
KG
24
Randomized controlled study of in-hospital exercise training programms in children with cystic fibrosis (Selvadurai, Blimkie, Meyers, Mellis, Cooper & Van Asperen, 2002).
Selvadurai et al. (2002) verglichen eine Ausdauer- (AT) und eine Krafttrainingsgruppe (KT) mit einer Kontrollgruppe (KG). 66 Kinder zwischen acht und 16 Jahren, die aufgrund einer Lungenexazerbation ins Spital eingeliefert wurden, nahmen während ihrem Spitalaufenthalt (durchschnittliche Dauer 18.6 Tage) an dem ihnen zugeteilten Training teil. Die AT trainierte fünf Mal wöchentlich für 30 Minuten auf einem Laufband oder Veloergometer. Die KT trainierte ebenfalls fünf Mal wöchentlich mit Kraftübungen (je 5 x 10 Wiederholungen) für beide Arme und Beine. Die KG erhielt normale Physiotherapie. Die drei Interventionsgruppen unterschieden
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
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Kraft zum Atmen
sich zu Beginn nicht signifikant. 62 Kinder beendeten die Studie und wurden beim Austritt und einen Monat danach nochmals untersucht. Resultate: Die AT zeigte signifikante Verbesserungen in den Werten „peak aerobic capacity“ (p < 0.01) und FEV1 (p < 0.05) sowie Verbesserungen der Lebensqualität und „activity levels“. Die KT hatte einen signifikant besseren FEV 1– Wert (p < 0.01) sowie signifikant bessere Beinkraft (p < 0.01) und eine verbesserte Lungenfunktion. Die KG zeigte eine signifikante Verbesserung des FEV 1 sowie Verschlechterungen der Beinkraft und der „peak aerobic capacity“, welche jedoch keine statistische Signifikanz erreichten. In Bezug auf das FVC gab es in allen drei Gruppen keine signifikanten Veränderungen während der ganzen Messperiode. Ebenfalls keine signifikanten Veränderungen gab es bei der Sauerstoffsättigung während dem maximalen Übungstest. Vom Zeitraum des Austrittes bis einen Monat danach gab es keine signifikanten Veränderungen in den gemessenen Parametern. Die KT verlor leicht an Muskelmasse, was aber nicht signifikant war. Die AT verbesserte ihre Ausdauerfähigkeit, obwohl kein überwachtes Training mehr stattfand. Da auch die KG das FEV1 während des Spitalaufenthaltes verbessern konnte, gehen Selvadurai et al. (2002) davon aus, dass die Lungenfunktion eher durch die Antibiotika-Therapie und die normale Physiotherapie besser wird als durch ein Kraft- oder Ausdauertraining.
Schlussfolgerung: Eine Kombination von Kraft- und Ausdauertraining ist das beste Trainingsprogramm für Kinder mit CF. AT ist das beste Trainingsprogramm zur Verbesserung der „peak aerobic capacity“ und der Lebensqualität. KT ist die effizienteste Trainingsform zur Verbesserung des FEV1 sowie der Beinkraft.
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Effects of anaerobic training in children with cystic fibrosis: a randomized controlled study (Klijn, Oudshoorn, van der Ent, van der Net, Kimpen & Helders, 2004). Klijn et al. (2004) untersuchten an 23 Kindern mit CF (9 – 18 Jahren), welchen Effekt anaerobes Training auf die aerobe und anaerobe Leistungsfähigkeit, auf die Lungenfunktion, die Körperzusammensetzung, die periphere Muskelkraft sowie die Lebensqualität hat. Es gab eine Trainingsgruppe (TG) und eine Kontrollgruppe (KG), welche sich zu Beginn nicht signifikant unterschieden. Die TG trainierte während 12 Wochen
zwei
Mal
wöchentlich
für
30
-
45
Minuten
mit
dem
eigenen
Physiotherapeuten ein standardisiertes, vorgegebenes Programm (siehe Anhang). Die KG sollte ihre täglichen Aktivitäten beibehalten und erhielten weiterhin Physiotherapie. 20 Teilnehmer beendeten die Studie und wurden eine Woche und drei Monate nach Abschluss des Trainings nochmals untersucht.
Resultate: Die TG wie auch die KG zeigten nach der Trainingsperiode keine signifikanten
Veränderungen
allgemeinen
körperlichen
der
Lungenfunktion,
Aktivitäten.
Die
TG
der
Muskelkraft
zeigte
jedoch
und
der
signifikante
Verbesserungen in der absoluten Höchstleistung (PP) sowie in der mittleren Leistung (MP). Zudem zeigte die TG signifikante Veränderungen bezüglich des VO 2 peak. Am Ende der zwölf Wochen konnte bei der TG eine signifikante Verbesserung der Lebensqualität bezüglich der körperlichen Funktionen festgestellt werden. Die KG zeigte
nur
eine
signifikante
Verschlechterung
des
VO2
peak.
Nach
der
Trainingsperiode wurden bei beiden Gruppen keine signifikanten Veränderungen der körperlichen Aktivität, der Lungenfunktion sowie der peripheren Muskelkraft festgestellt. Die TG zeigt einen signifikant höheren Wert in der Höchstleistung sowohl auch in der mittleren Leistung. Diese Werte erreichten bei der KG keine signifikanten Verbesserungen.
Die
aerobe
Leistungsfähigkeit
zeigte
keine
signifikanten
Veränderungen bei der TG. Die KG wies ein signifikant tieferes VO2 peak auf. Schlussfolgerung: Kinder mit CF verbessern mit einem anaeroben Training ihre aerobe und anaerobe Leistungsfähigkeit sowie ihre Lebensqualität. Anaerobes
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Training könnte demzufolge ein wichtiger Bestandteil im Rehabilitationsprogramm von Kindern mit CF sein.
Outpatient exercise training in children with cystic fibrosis: physiological effects, perceived competence and acceptability (Gulmans, de Meer, Brackel, Faber, Berger & Helders, 1999).
Gulmans et al. (1999) untersuchten den Effekt eines Langzeittrainings auf die Lungenfunktion, die Ernährung, die Grösse, die Muskelkraft und die Lebensqualität von 15 Kindern mit CF (durchschnittlich 14.1 Jahre alt), einschliesslich deren Haltung und Akzeptanz gegenüber der Therapie. Die Studie arbeitete nur mit einer Interventionsgruppe (IG), die ein Jahr lang überwacht wurde. Im ersten Halbjahr wurden Messungen durchgeführt und die Patienten sollten so weiterleben wie bisher.
Egger Lea & Feusi Martina, PT08a
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Im zweiten Halbjahr nahmen die Kinder an einem Trainingsprogramm teil. Die IG trainierte fünf Mal wöchentlich für 20 Minuten auf dem Fahrradergometer. Das Training bestand aus zwei Minuten warming up, 16 Minuten Training und zwei Minuten
cooling
down.
Wöchentlich
wurde
das
Training
von
einem
Physiotherapeuten überwacht. 14 Teilnehmer beendeten die Studie und wurden nach 12 Monaten nochmals untersucht.
Resultate: Die Lungenfunktion (FEV1, FVC und RV / TLC) sowie der Shwachmann Score verbesserten sich in der Trainingsperiode, jedoch nicht signifikant. Die Knie- und Dorsalextensoren des Fusses verbesserten sich während der
Trainingsperiode
signifikant
(p
